不銹鋼電化(hua)學著彩色酸性溶(rong)液成分和工(gong)藝條件見表(biao)9-9。配(pei)(pei)方(fang)(fang)4 (見表(biao)9-9)的(de)說明 。本配(pei)(pei)方(fang)(fang)由長沙中南大學冶(ye)金物理化(hua)學與材(cai)料化(hua)學研(yan)究所 何(he)新快、陳白珍(zhen)、周寧波、張(zhang)欽(qin)發提出。

1. 重鉻酸鉀用量(liang)對成(cheng)膜(mo)速率及其顏(yan)色的影響(xiang)

  重鉻酸鉀是(shi)主成(cheng)膜物(wu)質，提供三價鉻在陽極表(biao)面達到臨界值(zhi)水(shui)解而生成(cheng)金屬著(zhu)色膜。其他(ta)成(cheng)分不變(bian)，改變(bian)重鉻酸鉀用量，其對著(zhu)色膜的影響見表(biao)9-17。

 由(you)表(biao)9-17可(ke)見，隨著重(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia)用量的增加(jia)(jia)，其他成(cheng)分不(bu)變，成(cheng)膜速(su)率(lv)加(jia)(jia)快，所得著色(se)膜的質量也越均勻，致密。但(dan)當其達到(dao)50g/L時，成(cheng)膜速(su)率(lv)幾乎不(bu)變。選取重(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia)含量為40g/L。

2. 硫酸錳用量對成膜(mo)速(su)率(lv)及其顏色(se)的(de)影(ying)響

 硫酸錳是輔(fu)助成(cheng)(cheng)(cheng)膜劑，其他(ta)成(cheng)(cheng)(cheng)分不變，改變硫酸錳用量，對成(cheng)(cheng)(cheng)膜速率及(ji)其顏色的影(ying)響見表9-18。

 從(cong)表(biao)9-18可見，硫酸錳(meng)的(de)(de)用量既影(ying)響(xiang)著色速率，又影(ying)響(xiang)著色膜的(de)(de)質(zhi)量。硫酸錳(meng)的(de)(de)最(zui)佳含(han)量取(qu)20g/L為(wei)宜(yi)。

3. 硫酸銨的主要作(zuo)用(yong)

  銨離子（NH⁺₄)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni²⁺),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。

4. 添加劑A的(de)作用(yong)及其影響

  添加(jia)劑A是鉬酸根(gen)鹽(yan)，它參與成膜，促(cu)進氧(yang)化(hua)膜的(de)(de)形(xing)成。它能使不銹鋼表面(mian)鈍(dun)化(hua)而生成鉬系列金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物（如(ru)二(er)氧(yang)化(hua)鉬，氧(yang)化(hua)亞鉬等），使得(de)著色(se)膜致(zhi)密，提高(gao)著色(se)膜的(de)(de)耐蝕性、耐磨性。分別改變添加(jia)劑A的(de)(de)用量，其(qi)對(dui)膜的(de)(de)影響見表9-19。

 由表(biao)9-19可知，沒有(you)添加(jia)(jia)劑A的著(zhu)(zhu)(zhu)色液著(zhu)(zhu)(zhu)不(bu)上金(jin)黃色而是黑色的，隨著(zhu)(zhu)(zhu)其用量(liang)的增(zeng)加(jia)(jia)，著(zhu)(zhu)(zhu)色膜變得(de)致(zhi)密(mi)且光(guang)亮，當其用量(liang)達到(dao)15g/L時(shi)，再增(zeng)加(jia)(jia)用量(liang)，對成膜幾乎無(wu)影(ying)響(xiang)。添加(jia)(jia)劑的最佳(jia)含量(liang)以9~12g/L為宜。

5. 添(tian)加劑B的作用及(ji)其影響

 添加(jia)劑B是過渡區金屬硫酸鹽，具(ju)有光(guang)亮劑的作用，提高著(zhu)色(se)膜(mo)的光(guang)亮性、色(se)澤，且重現性好。其他成(cheng)分不變，改變添加(jia)劑B的用量，其對成(cheng)膜(mo)的影響(xiang)見(jian)表9-20。

 由表9-20可見，沒有(you)添加劑B的(de)著(zhu)色液著(zhu)上的(de)金黃色膜不光亮(liang)。添加劑B的(de)最佳(jia)用量(liang)以10g/L為宜。

6. 溫(wen)度與時間(jian)的影響(xiang)

實驗發現，溫度(du)升高(gao)，電(dian)解著(zhu)色(se)的(de)速率增大。當溫度(du)在10~30℃內變化，著(zhu)色(se)速率變化不(bu)大。在20℃恒(heng)溫下(xia)，著(zhu)色(se)時間與著(zhu)色(se)膜顏色(se)的(de)關系見表9-21。

由表(biao)9-21可知，電解(jie)著(zhu)金黃色(se)的(de)時間為12~15min,有利于試樣著(zhu)色(se)的(de)控制，能(neng)得到重現(xian)性好的(de)成品。

7. 電解(jie)著色工藝(yi)流(liu)程

不銹鋼試樣^①→化學除油^②→水洗→拋光活化處理^③→水洗→電化學著色^④→水洗→封閉處理^⑤→沸水干燥。

注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .

     ②. 化學除油一定要將不(bu)銹鋼(gang)上(shang)的(de)油除干凈，否則著(zhu)(zhu)不(bu)上(shang)金(jin)色或著(zhu)(zhu)色不(bu)均(jun)勻。除油液組分(fen)為(wei)：氫氧化鈉(na)(na)40g/L,碳酸鈉(na)(na)60g/L,OP乳化劑5mL/L,除油溫度60~70℃,時間8~12min。

     ③. 拋光活(huo)化液組分。硫酸(suan)(suan)200ml/L,鹽酸(suan)(suan)70mL/L,硝酸(suan)(suan)20mL/L,溫度(du)40~60℃,時間(jian)2~3min.要控制好活(huo)化程度(du)。活(huo)化時間(jian)不夠，著色速率慢，著色不均勻，結合(he)力差；活(huo)化時間(jian)太長，不銹(xiu)鋼(gang)易產生過(guo)腐蝕(shi)。

    ④. 電化(hua)學著(zhu)色，按配方4 的成分(fen)和(he)工藝(yi)條件進行。不銹鋼(gang)作陽(yang)極，鉛板(ban)作陰極，陰陽(yang)兩極的面積之(zhi)比(bi)為3:1.所(suo)用試劑(ji)均為分(fen)析純(chun)。

   ⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na₂Sio₃)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.

8. 著色膜(mo)性能檢(jian)驗(yan)

 ①. 耐(nai)磨性(xing)實驗

    按(an)GB 1768-79進行(xing)耐磨性實驗(yan)。橡皮輪加壓5N,實驗(yan)3min,膜層顏色基本不變，該(gai)著(zhu)色膜具有(you)優良(liang)的(de)耐磨性。

 ②. 耐(nai)腐蝕性(xing)

   按GB 4334.6-84,將著色后的樣(yang)品和未(wei)著色的空白(bai)不銹鋼(gang)試樣(yang)進行耐(nai)腐蝕性對照實驗，空白(bai)不銹鋼(gang)試樣(yang)的失重(zhong)腐蝕率為30.65g/(㎡·h)而金(jin)黃膜試樣(yang)的失重(zhong)腐蝕率為1.28g/(㎡2·h),僅約為空白(bai)不銹鋼(gang)的1/30。因而該著色膜具有優良的耐(nai)腐蝕性。